Недостатком способа является недостаточная степень очистки сточных вод от нефтепродуктов, что затрудняет использование воды в оборотном водоснабжении.

Снижение соотношения между водой и эктрагентом является экологически нецелесообразным. Увеличение количества воды более 100 частей снижает степень очистки. Уменьшение длительности смешения менее 7 мин не обеспечит идеального смешения, а увеличение длительности нецелесообразно, так как не увеличивает степень экстракции. Необходимость поддержания разряжения над поверхностью фаз обеспечивает полноту процесса расслоения в минимальный промежуток времени.

Температура воздуха для отдувки оставшейся части низкокипящего углеводорода необходима и достаточна для полноты его выделения и возможности дальнейшего использования воды в водообороте.

Технологии заключаются в контакте со свежеообразованным гидроксидом железа и последующей безнапорной фильтрацией раствора через модули с фильтрующим материалом, чем достигается глубокая очистка от взвесей. При необходимости фильтрующий материал может содержать несколько компонентов, что сообщает ему высокую сорбционную способность. Наличие подвижных пор предотвращает их забивание, а высокая гидрофильность элементов и масса, близкая к массе воды, позволяют осуществлять фильтрацию без гидравлического сопротивления. Работа аппаратов в режиме экранирования позволяет во много раз увеличить деятельность фильтроцикла.

Фильтрующий слой может быть регенирирован очищенным раствором, что во много раз увеличивает сроки работы фильтрующего элемента. Предлагаемые схемы очистки воды от нефтепродуктов могут использоваться в любых условиях и для различной производительности 1 - 1000 м³/час.

Способ локализации аварийных разливов нефти на поверхности воды, включающий обработку жидким парафином, с целью повышения эффективности способа при снижении расхода парафина, загрязненную поверхность воды обрабатывают сначала неорганическим сорбентом - азеритом, или стеклозитом, или их смесью с зернами, а затем наносят жидкий парафин.

По сравнению с известным способом технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого способа обусловлена тем, что его применение позволяет снизить расход парафина на 51-53% и обеспечивает повышение степени очистки водной поверхности от нефтяных загрязнений в ~ 2 раза (до 99,2%), что позволяет практически полностью собрать разлитую нефть.

9. Технология очистки воды от примесей нефтепродуктов гидрофобизированными по объему пористыми материалами

НПП "Экоэнергомаш" предлагает технологию очистки сточных вод от примесей нефти и нефтепродуктов гидрофобными сорбентами.

Технология основана на способе получения сорбентов для очистки воды от органических примесей путем гидрофобизации сыпучих материалов в газовой среде углеводородных соединений. Предлагаемый метод очистки не имеет аналогов в мировой практике и обладает рядом преимуществ по простоте применения (в фильтрах), возможности регенерации сорбента, экологической чистоте процесса очистки и сравнительно низкой стоимости получения и использования сорбента.

Гидрофобные сорбенты представляют собой гранулы различного размера, способные поглощать из водных растворов нефтепродукты в количествах до 35% от собственного объема за счет пористости и особых свойств поверхности, приданных ей специальной обработкой.

Сырьем для получения гидрофобных сорбентов являются дешевые, доступные практически во всех регионах, искусственные алюмосиликатные материалы с мезофазной пористостью (керамзит, перлит и др.).

Разработанная технология промышленного получения сорбента позволяет производить полную очистку морской и пресной воды от примесей нефтепродуктов и пищевых жиров. Сорбент получают на основе высокопористых природных и техногенных минеральных материалов типа керамзитового гравия методом адсорбционной обработки в газовой фазе углеводородных соединений.

В результате обработки вся минеральная поверхность гранул, включая и стенки внутренних открытых пор, становится гидрофобной, т.е. не смачивается водой, но вместе с тем активно смачивается углеводородными жидкостями, извлекая их из водных растворов.

Способность сорбента к селективной очистке сточных вод (истинные и коллоидные растворы, эмульсии различной степени дисперсности) используется в простейших очистных сооружениях типа напорных и безнапорных фильтров. Степень очистки может быть доведена до 100 % при отсутствии каких-либо вредных выделений в окружающую среду и без применения дополнительных реагентов.

Особенность применения нового сорбента состоит в том, что собранный на поверхности гранул нефтепродукт перемещается в открытые поры и процесс очистки продолжается до полного заполнения их объема, что существенно увеличивает время бесперебойной работы фильтра.

СПОСОБ ПОЗВОЛЯЕТ:

· Покрывать всю поверхность материала сплошной органической пленкой толщиной 0,1 - 0,2 мкм;

· Получать влагостойкие материалы;

· Сократить расход гидрофобизатора до 0,1 % от массы обрабатываемого материала;

· Исключить предварительную сушку исходного материала;

· Перерабатывать самые различные виды минерального сырья и отходы производства;

· Новые материалы обладают однородностью свойств поверхности, что резко снижает их слеживаемость.

Для получения и регенерации гидрофобного сорбента разработаны способ и устройство.

При регенерации отработанного сорбента из него извлекается собранный нефтепродукт, который может быть направлен на переработку или утилизируется. Отработанный сорбент без регенерации может быть использован в производстве асфальтобетона.

ВОЗМОЖНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОРБЕНТОВ

· При аварийных розливах нефти (гидрофобизированная минеральная вата, легкий гравий типа перлита);

· Очистка льяльных вод непосредственно на судах (переносные фильтры с загрузкой керамзитовым гравием и т.п.);

· Очистка поверхности водостоков от плавающих нефтепродуктов;

· Очистка промышленных стоков (стационарные фильтры с загрузкой гидрофобизированным керамзитовым гравием, перлитом, кирпичной крошкой и т.п.);

· Использование в строительном и дорожном производстве;

· Очистка предприятий пищевой промышленности;

· Системы замкнутого водоснабжения автомоечных станций;

Сорбенты обычно применяются при начальном содержании нефтепродукта менее 150 мг/л и очистка происходит до требований Заказчика (как правило, менее 5 мг/л). Очищенную воду можно сбрасывать в водоем или использовать в оборотном водоснабжении.

Если содержание нефтепродукта превышает 150 мг/л, то желательно перед адсорбционным фильтром использовать фильтр-сепаратор ГИГ, коалесцентный фильтр. Здесь будет происходить предварительная очистка от большого содержания нефтепродуктов и взвеси.

Адсорбционные фильтры легко вписываются в существующие системы очистки сточных вод предприятий, и являются финишным элементом системы очистки предприятия.

Обработанный материал берет 30-40 % нефтепродуктов от своего начального веса.

Существует комплекс по очистке сточных вод по предлагаемой технологии:

Комплекс предназначен для трехступенчатой очистки воды от механических примесей и органических веществ (нефтепродуктов, жиров и масел) включает в себя:

· Отстойник-нефтеловушка;

· Нейтрализатор, узел корректировки кислотности для подтоварных вод нефтебаз;

· Фильтр-сепаратор ГИГ;

· Коалесцентно - фильтрующий аппарат (КФА);

· Душ-распылитель;

· Фильтр с загрузкой адсорбента;

· Бак-накопитель чистой воды.

Система очистки воды может работать в замкнутом цикле.

Технические параметры комплекса.

	Наименование показателя	Ед.измер.	Значение
1	Пропускная способность	м3/час	до 500
2	Ресурс работы до регенерации при средних нагрузках на фильтр	месяцев	12-18
3	Температура очищаемой воды	0С	до 80
4	Водородный показатель очищаемой воды	(рН)	5,5-8
5	Потребляемая мощность для безнапорных фильтров		без затрат электроэнергии
6	Разовая загрузка сорбента	м3	2,5-3,0
7	Работа фильтра (без применения дополнительных узлов) не требует обслуживающего персонала
8	Степень очистки до необходимых требований ПДК

10. Ликвидация нефтяных разливов

Аварийные разливы нефти и нефтепродуктов, имеющие место на объектах нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, при транспорте этих продуктов наносят ощутимый вред экосистемам, приводят к негативным экономическим и социальным последствиям.

Методы ликвидации

Существует несколько методов ликвидации разлива ННП : механический, термический, физико-химические (поверхностно-инактивные вещества) собиратели нефти и биологический метод.

При наличии соответствующих возможностей оптимальным является одновременное применение механического и физико - химического методов. Так, например, при попадании нефти в реку с талыми водами механические боны, перегораживая реку, препятствуют продвижению нефти вниз по течению. В то же время сплошная нефтяная пленка будет беспрепятственно накапливаться и распространяться вверх по течению, если не применять химический собиратель нефти типа Shell Herder. Такой химический собиратель при расходе его в 50 литров на 1 квадратный километр загрязненной поверхности за счет резкого роста поверхностного натяжения способен увеличивать толщину нефтяной пленки на поверхности воды до 3 миллиметров. В результате многократно уменьшается площадь загрязнения поверхности реки и упрощается процедура сбора нефти, так как при толщине нефтяной пленки свыше 3 мм оказываются высокоэффективны большинство конструкций скиммеров, выпускаемых в настоящее время.

Боновые заграждения

Основными средствами локализации разливов ННП в акваториях являются боновые заграждения. Их предназначением является предотвращение растекания нефти на водной поверхности, уменьшение концентрации нефти для облегчения цикла уборки, и отвод (траление) нефти от наиболее экологически уязвимых районов.

В зависимости от применения боны подразделяются на три класса:

· I класс - для защищенных акваторий (реки и водоемы);

· II класс - для прибрежной зоны (для перекрытия входов и выходов в гавани, порты, акватории судоремонтных заводов);

· III класс - для открытых акваторий.

Боновые заграждения бывают следующих типов:

· самонадувные - для быстрого разворачивания в акваториях;

· тяжелые надувные - для ограждения танкера у терминала;

· отклоняющие - для защиты берега, ограждений ННП;

· несгораемые - для сжигания ННП на воде;

· сорбционные - для одновременного сорбирования ННП.

В условиях мирового океана при аварийных разливах большого объема, когда нефтяной пленкой толщиной менее 1 мм покрывается поверхность моря площадью в десятки и сотни квадратных километров, использование боновых заграждений не эффективно. Применение же химических собирателей нефти целесообразно в любых условиях.

Сбор нефти с водной поверхности.

На сегодняшний день в зависимости от конкретных условий более или менее успешно применяются следующие методы сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности: механические нефтесборщики с сепарацией собранной водонефтяной эмульсии на месте аварии или в стационарных условиях; обработка нефти сорбентами с удельным весом >1 с последующим осаждением нефтенасыщенного сорбента на дно водоема и с удельным весом <1 с последующим сбором с поверхности; обработка водонефтяной смеси химическими диспергаторами (эмульгаторами), обеспечивающими рассеяние и ускоренное биохимическое окисление (разложение) нефтепродуктов в воде; сжигание нефти непосредственно на поверхности воды. За исключением механических нефтесборщиков и легких сорбентов все вышеперечисленные средства вносят вторичное загрязнение в окружающую среду и применимы только в специальных случаях.

Адсорбция с последующим удалением сорбента, впитавшего находящуюся на поверхности воды нефть, считается одним из наиболее эффективных способов ликвидации аварийных разливов, тем более, что такие сорбенты равно применимы для сбора нефти как с поверхности воды, так: и при ликвидации разливов на поверхности почвы. В то же время использование сорбентов является наиболее дорогим из известных методов борьбы с нефтяными разливами - стоимость удаления 1 литра нефти составляет от 0.13$ до 2.0$, что объясняется большими затратами труда на рассеивание, сбор, уничтожение или захоронение сорбентов.

Скиммеры

Для очистки акваторий и ликвидации разливов нефти используются нефтесборщики, мусоросборщики и нефтемусоросборщики с различными комбинациями устройств для сбора нефти и мусора.

Нефтесборные устройства, или скиммеры, предназначены для сбора нефти непосредственно с поверхности воды. В зависимости от типа и количества разлившихся нефтепродуктов, погодных условий применяются различные типы скиммеров как по конструктивному исполнению, так и по принципу действия.

По способу передвижения или крепления нефтесборные устройства подразделяются на самоходные; устанавливаемые стационарно; буксируемые и переносные на различных плавательных средствах . По принципу действия - на пороговые, олеофильные, вакуумные и гидродинамические.

Абсолютное большинство применяемых сегодня конструкций механических скиммеров основано на использовании того или иного олеофильного (гидрофобного) материала - металла, пластмассы или покрытия. Главным недостатком таких скиммеров является их низкий коэффициeнт полезного действия (КПД) при небольшой толщине нефтяной пленки на поверхности воды. Как правило, при толщине нефтяной пленки менее 3-4 мм в откачиваемой скиммером водонефтяной смеси содержание нефти не превышает (1-10)% от общего объема и необходима последующая длительная процедура разделения собранной водонефтяной эмульсии в береговых (судовых) отстойниках или других известных на сегодняшний день крупногабаритных или энергоемких конструкциях сепараторов неустойчивых эмульсий.

Нефтесборные системы

Нефтесборные системы предназначены для сбора нефти с поверхности моря во время движения нефтесборных судов, значит на ходу. Эти системы представляют собой комбинацию различных боновых заграждений и нефтесборных устройств, которые применяются также и в стационарных условиях (на якорях) при ликвидации локальных аварийных разливов с морских буровых или потерпевших бедствие танкеров.

Специализированные суда

К специализированным судам для ликвидации аварийных разливов ННП относятся суда, предназначенные для проведения отдельных этапов или всего комплекса мероприятий по ликвидации разлива нефти на водоемах

Диспергенты и сорбенты

Как говорилось выше, в основе физико-химического метода ликвидации разливов ННП лежит использование диспергентов и сорбентов.

Диспергенты представляют собой специальные химические вещества и применяются для активизации естественного рассеивания нефти с целью облегчить ее удаление с поверхности воды раньше, чем разлив достигнет более экологически уязвимого района.

Для локализации разливов ННП обосновано применение и различных порошкообразных, тканевых или боновых сорбирующих материалов. Сорбенты при взаимодействии с водной поверхностью начинают немедленно впитывать ННП, максимальное насыщение достигается в период первых десяти секунд (если нефтепродукты имеют среднюю плотность), после чего образуются комья материала, насыщенного нефтью.

Биоремедитация

Биоремедитация - это технология очистки нефтезагрязненной почвы и воды, в основе которой лежит использование специальных, углеводородоокисляющих микроорганизмов или биохимических препаратов.

Число микроорганизмов, способных ассимилировать нефтяные углеводороды, относительно невелико. В первую очередь это бактерии, в основном представители рода Pseudomonas, и определенные виды грибков и дрожжей. В большинстве случаев все эти микроорганизмы являются жесткими аэробами.

Наиболее эффективно разложение ННП происходит в первый день их взаимодействия с микроорганизмами. При температуре воды 15-25 °С и достаточной насыщенности кислородом микроорганизмы могут окислять ННП со скоростью до 2 г/м2 водной поверхности в день, но при низких температурах бактериальное окисление происходит медленно, и нефтепродукты могут оставаться в водоемах длительное время - до 50 лет.

В заключение необходимо отметить, что каждая чрезвычайная ситуация, обусловленная аварийным разливом нефти и нефтепродуктов, отличается определенной спецификой. Многофакторность системы "нефть-окружающая среда" зачастую затрудняет принятие оптимального решения по ликвидации аварийного разлива. Тем не менее, анализируя способы борьбы с последствиями разливов и их результативность применительно к конкретным условиям, можно создать эффективную систему мероприятий, позволяющую в кратчайшие сроки ликвидировать последствия аварийных разливов ННП и свести к минимуму экологический ущерб.

Термический метод, основанный на выжигании слоя нефти, применяется при достаточной толщине слоя и непосредственно после загрязнения, до образования эмульсий с водой. Этот метод, применяется в сочетании с другими методами ликвидации разлива.

Заключение

В связи с увеличением количества чрезвычайных ситуаций, которое обусловлено ростом добычи нефти, износом основных производственных фондов (в частности, трубопроводного транспорта), и диверсионными актами на объектах нефтяной отрасли, участившимися в последнее время, негативное воздействие разливов нефти на окружающую среду становится все более существенным. Экологические последствия при этом носят трудно учитываемый характер, поскольку нефтяное загрязнение нарушает многие естественные циклы и взаимосвязи, существенно изменяет условия обитания всех видов живых организмов и накапливается в биомассе.

Несмотря на проводимую в последнее время государством политику в области предупреждения и ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, данная проблема остается актуальной и в целях снижения возможных негативных последствий требует особого внимания к изучению способов локализации, ликвидации и к разработке комплекса необходимых мероприятий.

Локализация и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов предусматривает выполнение многофункционального комплекса задач, реализацию различных методов и использование технических средств. Независимо от характера аварийного разлива нефти и нефтепродуктов (ННП) первые меры по его ликвидации должны быть направлены на локализацию пятен во избежание распространения дальнейшего загрязнения новых участков и уменьшения площади загрязнения.

Список литературы

1. Гвоздиков В.К., Захаров В.М. Технические средства ликвидации разливов нефтепродуктов на морях, реках и водоемах: Справочное пособие. - Ростов-на-Дону, 1996.

2. Вылкован А.И., Венцюлис Л.С, Зайцев В.М., Филатов В.Д. Современные методы и средства борьбы с разливами нефти: Научно-практическое пособие. - СПб.: Центр-Техинформ, 2000.

3.Карелин Я.А., Попова И.А., Евсеева Л.А. и др. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов - М.: Стройиздат, 1982

4. Роев Г.А. Очистные сооружения. Охрана окружающей среды - М.: Недра, 1993.

5. Минаков В.В., Кривенко С.М., Никитина Т.О. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений // Экология и промышленность России. - 2002.

6. Карелин Я. А. Очистка сточных вод предприятий нефтяной промышленности - М-Л: Гостоптехиздат, 1953.

Размещено на Allbest.ru